Пластические и эластические свойства

Пластичностью называется свойство материала сохранять форму, приобретенную под действием внешних сил. Иными словами, пластичность — это способность материала к необратимым деформациям. Эластичностью называется свойство материала легко деформироваться и возвращаться к перво- начальной форме и размерам после прекращения действия внешних сил, т. е. способность к значительным по величине обратимым деформациям.

Эластическими деформациями, в отличие от упругих, называются такие обратимые деформации, которые характеризуются значительной величиной при относительно малых деформирующих силах (низкое значение модуля упругости).

Пластичность и эластичность у каучука проявляются одновременно; в зависимости от предшествующей обработки каучука каждое из этих свойств проявляется в большей или в меньшей степени. Для невулканизованных каучуков более характерным свойством является пластичность, а вулканизованные каучуки отличаются высокой эластичностью. Но при деформациях невулканизованного каучука наблюдается также частичное восстановление первоначальных размеров и формы, т. е. наблюдается некоторая эластичность, с другой стороны, при деформациях резины можно наблюдать некоторые неисчезающие остаточные деформации.

Согласно теории, разработанной советскими учеными А. П. Александровым и Ю. С. Лазуркиным, существует три вида деформации каучука и резины: 1) упругая деформация, подчиняющаяся закону Гука; 2) высокоэластическая деформация и 3) пластическая деформация.

Упругая деформация имеет место при кратковременном действии деформирующей силы или при многократных знакопеременных деформациях, происходящих с большой частотой при небольшой амплитуде. Чаще всего приходится иметь дело с высокоэластической деформацией резины, величина которой увеличивается при увеличении продолжительности действия деформирующей силы. Пластические деформации характерны для невулка­низованного каучука, они возникают в результате взаимного скольжения молекул под действием внешней деформирующей силы. Скольжение молекул у вулканизованного каучука сильно затруднено наличием прочных связей между молекулами, и поэтому вулканизаты, не содержащие наполнителей, почти полностью восстанавливаются после прекращения действия внешней силы. Наблюдаемые при испытании наполненных резин неисчезающие деформации являются следствием нарушения межмолекулярных связей, а также следствием нарушения связей между каучуком и компонентами, введенными в него, например, вследствие отрыва частиц ингредиентов от каучука. Неисчезающие достаточные деформации часто являются кажущимися вследствие малой скорости эластического восстановления, т. е. оказываются практически исчезающими в течение некоторого достаточно продолжительного времени. Определение пластичности

Существуют различные способы определения пластичности каучуков и резин: путем сжатия образца при постоянной нагрузке или до определенной величины сжатия; по величине сопротивления каучука деформации сдвига при вращении диска, помещенного в каучук; путем выдавливания каучука (или резиновой смеси) через отверстие и другие способы. Определение пластичности на сжимающем пластометре (типа Вильямса) с постоянным грузом производится по ГОСТ 415—53. Сущность этого метода сводится к сжатию цилиндрического образца на пластометре с помощью груза (вес 5 кгс), при температуре 70 °С и измерению трех характерных размеров образца: первоначальн ой высоты _h_о, высоты образца под действием гру за h₁, и высоты образца после снятия груза и некоторой выдержки h₂.

Высота образца после снятия груза и свободной выдержки увеличивается вследствие эластического восстановления, поэтому h_o>h₂>h_`1 Пластичность (Р) рассчитывается по формуле, предложенной Каррером:

и поэтому ее иногда называют пластичностью по Карреру.

Определение пластичности методом сжатия образца до заданной высоты производится на дефометре. Пластичность, определяемая этим способом, называется пластичностью по Дефо или твердостью по Дефо (где Дефо есть сокращение слова деформация).

Показателем твердости _по_ Дефо я вляется величина нагрузки в граммах, под действием которой цилиндрический образец с первоначальной высотой 10 мм сжимается до 4мм_при 80 °С в течение _30_сек._

Определение пластичности по сопротивлению каучука д еформации сдвига.производится на пр иборе Муни или на вискозиметре ВР-2.

Дата добавления: 2015-07-12